Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка

Авторы патента:


Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка
Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка
Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка
Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка
Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка
Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка
Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка
Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка
Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка
Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка
Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка
Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка
Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка
Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка
Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка
Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка и калибровочная колонка для распыления порошка

 


Владельцы патента RU 2434224:

КИДДЕ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ИНК. (US)

Изобретение относится к измерительной системе для проведения измерений реагента в виде сухого порошка. Калибровочная система для сенсорной головки для сухого порошкового реагента содержит порошковую калибровочную колонку. Также система содержит сенсорную систему, которая включает в себя, по меньшей мере, одну сенсорную головку, по меньшей мере, частично расположенную внутри порошковой калибровочной колонки. Кроме того, калибровочная система содержит систему управления, связанную с сенсорной системой. При этом порошковая калибровочная колонка содержит измерительную трубу, измерительную секцию, сообщающуюся с измерительной трубой, и короб сбора порошка, сообщающийся с измерительной трубой. Также порошковая калибровочная колонка дополнительно содержит систему подачи порошка и систему распределения инертного газа. При этом система подачи порошка выполнена с возможностью введения сухого порошкового реагента в измерительную трубу со стороны, противоположной коробу сбора порошка, с заданной скоростью подачи, а система распределения инертного газа выполнена с возможностью введения инертного газа с заданной скоростью в измерительную трубу со стороны, противоположной коробу сбора порошка. Техническим результатом изобретения является обеспечение одновременного измерения концентрации огнегасящего реагента в аэрозольном облаке и калибровки, так чтобы осуществлять измерение концентрации реагента для сертификационных испытаний порошковой системы пожаротушения воздушного судна. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 1 табл., 9 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к измерительной системе для проведения измерений реагента в виде сухого порошка.

Уровень техники

Для сертификации порошковых систем пожаротушения на борту транспортного средства, такого как воздушное судно, производят распыление реагента в защищаемый объем, при этом анализатор одновременно регистрирует количество огнегасящего реагента в различных зонах защищаемого объема. Количество реагента должно превышать определенный заданный уровень, который, как установлено, является достаточным для тушения всех возможных пожаров за некоторый период времени, одновременно во всех зонах.

Такой анализатор должен обладать возможностью калибровки и обладать прослеживаемостью к эталонам, так чтобы выходной сигнал анализатора подтверждал способность порошковой системы пожаротушения потушить любой пожар в пределах защищаемого пространства. Ни одна из известных систем не способна одновременно проводить измерение концентрации огнегасящего реагента в аэрозольном облаке и проходить калибровку, так чтобы осуществлять измерение концентрации реагента для сертификационных испытаний порошковой системы пожаротушения воздушного судна.

Раскрытие изобретения

Калибровочная система для использования с сенсорной головкой для реагента в виде сухого порошка (сухого порошкового реагента) согласно настоящему изобретению включает в себя сенсорную систему, содержащую, по меньшей мере, одну сенсорную головку, которая, по меньшей мере, частично располагается внутри калибровочной колонки для распыления порошка (порошковой калибровочной колонки). Сенсорная система связана с системой управления.

Согласно настоящему изобретению порошковая калибровочная колонка содержит измерительную трубу. С измерительной трубой сообщается измерительная секция. С измерительной трубой также сообщается короб сбора порошка. Система подачи порошка выполнена с возможностью введения сухого порошкового реагента в измерительную трубу со стороны, противоположной коробу сбора порошка, с заданной скоростью подачи, а система распределения инертного газа выполнена с возможностью введения инертного газа в измерительную трубу с заданной скоростью подачи со стороны, противоположной коробу сбора порошка.

Краткое описание чертежей

Отличительные признаки настоящего изобретения должны быть понятны специалистам из нижеследующего подробного описания раскрываемого варианта осуществления, который не носит ограничительного характера. Подробное описание сопровождается чертежами, из которых:

фиг.1 схематически изображает измерительную систему с порошковой калибровочной колонкой (ПКК) для сухого порошкового реагента;

фиг.2 схематически изображает сенсорную систему для порошкового химического огнегасящего состава, установленную в типичной защищаемой конструкции;

фиг.3A схематически изображает порошковую калибровочную колонку (ПКК) для сухого порошкового реагента;

фиг.3B схематически изображает систему подачи порошка и газовую распределительную систему, которые сообщаются с порошковой калибровочной колонкой (ПКК);

фиг.3C в перспективной проекции изображает сенсорную головку внутри порошковой калибровочной колонки (ПКК);

фиг.4A изображает сенсорную головку для сухого порошкового реагента в разобранном виде;

фиг.4B схематически изображает связь сенсорной головки с системой управления;

фиг.4C в перспективной проекции изображает один вариант осуществления сенсорной головки для сухого порошкового реагента;

фиг.4D изображает продольное сечение корпуса сенсорной головки фиг.4C;

фиг.4E в перспективной проекции изображает другой вариант осуществления сенсорной головки для сухого порошкового реагента;

фиг.5 схематически изображает измерительный объем сенсорной головки;

фиг.6 схематически изображает измерительный объем сенсорной головки и возможные пути световых лучей без многократных отражений;

фиг.7 изображает эмпирическую зависимость между массовой концентрацией и оптическим пропусканием для сухого порошкового реагента;

фиг.8 изображает схему последовательности операций при калибровке измерительной системы с целью определения эмпирической зависимости между массовой концентрацией и оптическим пропусканием для заданного сухого порошкового реагента, например для аэрозольного облака огнегасящего реагента;

фиг.9 изображает схему последовательности операций, иллюстрирующую работу сенсорных головок, установленных на арматуре в защищаемой конструкции, например в типичной гондоле двигателя.

Осуществление изобретения

На фиг.1 схематически показана измерительная система 20 для измерения огнегасящих химических реагентов в виде сухих порошков. Система 20 в целом включает в себя порошковую калибровочную колонку (ПКК) 22, сенсорную систему 24 и систему 26 управления. ПКК 22 в общем используется для калибровки сенсора сенсорной системы 24, который в дальнейшем может быть установлен на арматуре 28 в защищаемой конструкции, например в гондоле двигателя (фиг.2). Следует понимать, что гондола двигателя представляет собой лишь одну типичную конструкцию, в которой может быть установлена порошковая система 30 пожаротушения осуществления и которой осуществление изобретения не ограничивается. Система 30 может быть установлена и в других защищаемых конструкциях 28, таких как двигательные отсеки наземных транспортных средств, кабины и другие конструкции, и давать положительный эффект.

Согласно фиг.3A ПКК 22 в общем включает в себя систему 40 подачи порошка, газораспределительную систему 42, измерительную трубу 44, измерительную секцию 46, в которой установлена, по меньшей мере, одна сенсорная головка (измеритель массовой концентрации аэрозольных частиц) 24A и короб 48 сбора порошка. Измерительная труба 44, измерительная секция 46 и короб 48 сбора порошка расположены на оси Z. Измерительная труба 44, которая в одном из вариантов осуществления изобретения определяет измерительную секцию 46, содержит участок до сенсорной головки 24A длиной, равной, по меньшей мере, двадцати диаметрам трубы, чтобы обеспечить однородное распределение порошкового реагента, поступающего от системы 40 подачи порошка в потоке инертного газа от газораспределительной системы 42. Это облегчает прямое измерение оптического пропускания аэрозольного облака сенсорной головкой 24A.

Система 40 подачи порошка в одном варианте осуществления изобретения содержит шнековый транспортер, подобный транспортеру, выпускаемому компанией Acrison Inc., Moonachie, NJ, USA. Система 40 подачи порошка определяет скорость, с которой сухой порошковый реагент поступает в измерительную трубу 44.

Газораспределительная система 42 подает инертный газ, который, согласно одному варианту осуществления изобретения, содержит азот, и служит для дробления и полного диспергирования сухого порошкового реагента. Газораспределительная система 42, в общем, располагается выше системы 40 подачи порошка и отнесена в поперечном направлении (фиг.3B). Газораспределительная система 42 определяет скорость, с которой инертный газ поступает в измерительную трубу 44, так чтобы к сенсорной головке 24A инертный газ и сухой порошковый реагент поступали с известной величиной расхода и можно было определить соотношение между концентрацией сухого порошкового реагента и оптическим пропусканием. Это позволяет знать действительные значения скорости подачи сухого порошкового реагента и инертного газа.

Короб 48 сбора порошка имеет сравнительно большой объем, чтобы предотвратить рециркуляцию порошкового реагента и его заброс обратно в измерительную секцию 46. Короб 48 сбора порошка также препятствует росту давления и за счет истечения воздуха через фильтры 48F предотвращает обратное течение аэрозольного облака сухого порошкового реагента.

ПКК 22 используется для калибровки измерений оптического пропускания сенсорной головкой 24A по массовой концентрации в аэрозольном облаке. Цилиндрическое сечение ПКК 22 ослабляет угловые эффекты и другие эффекты, обусловленные геометрией. Введение сухого порошкового реагента в измерительную трубу 44 производится сразу под местом введения инертного газа (фиг.3B). Скоростная струя инертного газа проходит систему 40 подачи порошка, вызывая турбулентное перемешивание сухого порошкового реагента с инертным газом и формируя аэрозольное облако, аналогичное аэрозольному облаку огнегасящего состава. Подача сухого порошкового реагента в струю инертного газа приводит к разбиению агломератов сухого порошкового реагента на составляющие частицы. Данные частицы, смешанные с инертным газом, образуют аэрозольное облако сухого порошкового реагента.

Аэрозольное облако, на которое действует и сила тяжести, опускается вниз по измерительной трубе 44 для измерения сенсорной головкой 24 (фиг.3C), при этом частицы в аэрозольном облаке перемешаны до однородного состояния. Направленный вниз поток необходим, так как частицы сухого порошкового реагента, имеющие разный размер, движутся с разными скоростями. В установившихся условиях направленный вниз поток приводит к созданию постоянной во времени концентрации, и, поскольку концентрация частиц каждого размера вниз по потоку остается постоянной, появляется возможность проведения точных измерений сенсорной системой 24.

Измерение оптического пропускания аэрозольного облака сухого порошкового реагента обеспечивается в одном из вариантов осуществления сенсорной головки 24A, представленном на фиг.4A-4D. Каждая сенсорная головка содержит корпус 50 с продольной осью S, вдоль которой по световому каналу проходит свет. Корпус содержит отверстие 52, открытое в направлении поперек оси S, источник 54 света, сенсор 56, окно 58, окно 60 зеркала и зеркало 62 (фиг.4D). Источником света 54, согласно одному варианту осуществления изобретения, является красный светоизлучающий диод (СИД), работающий на длине волны 650 нм, а сенсором 56 является фотодиод для видимой области спектра.

Каждая сенсорная головка 24A работает на принципе ослабления потока светового излучения. Свет, поступающий от источника 54 света по волоконно-оптическому кабелю 64, проходит через прозрачное окно 58, входит в измерительный объем 66 (фиг.4B), в котором имеется отверстие 52, отражается от зеркала 62 и уходит через волоконно-оптический кабель 64 (фиг.4B). Окно 58, в общем, находится напротив зеркала 62, так что свет проходит через измерительный объем 66 дважды: первый раз - из окна 58 через измерительный объем 66, отражается от зеркала 62 и затем второй раз - через измерительный объем 66, после чего через окно 58 и волоконно-оптический кабель уходит на сенсор 56. Сенсор 56 формирует аналоговый сигнал, пропорциональный интенсивности света, и выдает его в систему 26 управления. Интенсивность света меняется в зависимости от концентрации частиц сухого порошкового реагента в измерительном объеме 66. Сенсорная головка 24A отличается от термопар, датчиков давления, тензометрических датчиков и других приборов, в которых интенсивность сигнала пропорциональна измеряемому явлению.

Каждая сенсорная головка 24A сенсорной системы 24 связана с системой 26 управления, которая инициирует работу системы 20 и управляет сбором и накоплением данных от сенсорной головки 24A. Согласно одному варианту осуществления изобретения накопление данных производится с переменной частотой от 1 Гц до 1000 Гц, максимально для 30000 точек. Максимальное время накопления данных можно определить, если 30000 разделить на скорость накопления (для случая 100 Гц это время составит 300 с). Следует понимать, что система 26 управления может использовать и другие скорости накопления данных.

Следует отметить, что для реализации различных функциональных возможностей можно использовать вычислительное устройство, которое может быть отнесено к системе 26 управления. В своей аппаратной части такое вычислительное устройство может содержать процессор, память, одно или несколько интерфейсных устройств ввода и/или вывода, которые ведут обмен данными через локальный интерфейс. Локальный интерфейс среди прочего может содержать, например, одну или несколько шин и/или другие проводные или беспроводные соединения. Локальный интерфейс может содержать дополнительные элементы, обеспечивающие обмен данными, которые в целях упрощения опущены, такие как контроллеры, буферные (кэш) устройства, драйверы, повторители и детекторы. Кроме того, локальный интерфейс может содержать соединения адресации, управления и/или данных, обеспечивающие надлежащий обмен между вышеупомянутыми элементами.

Процессор может представлять собой аппаратное устройство, предназначенное для исполнения программы, в частности программы, хранящейся в памяти. Процессор может быть специализированным или общепромышленного применения. Он может являться центральным процессорным устройством (ЦПУ), вспомогательным процессором среди нескольких процессоров, связанных с вычислительным устройством, полупроводниковым микропроцессором (в виде микрочипа или набора чипов) или, вообще, любым устройством для исполнения программных инструкций.

Память может включать в себя один элемент или сочетание элементов энергозависимой памяти (например, оперативных запоминающих устройств (RAM), таких как DRAM, SRAM, SDRAM, VRAM и т.п.) и/или элементов энергонезависимой памяти (например, ROM, жестких дисков, магнитных лент, CD-ROM и т.п.). Помимо этого, память может включать в себя электронные, магнитные, оптические и/или другие типы средств хранения данных. Следует отметить, что память может также иметь распределенную архитектуру, при которой различные компоненты расположены на удалении друг от друга, но могут быть доступны для процессора.

Программа в памяти может включать в себя одну или несколько программ, каждая из которых содержит упорядоченный перечень исполняемых инструкций для осуществления логических функций. Под составной частью системы, реализованной в виде программного обеспечения, можно также подразумевать программу на исходном языке, исполняемую программу (объектный код), набор символов или любую иную сущность, содержащую набор инструкций, предназначенных для исполнения. Если программное обеспечение построено в виде программы на исходном языке, то трансляция программы осуществляется через компилятор, ассемблер, интерпретатор или иное средство, которое может быть включено в память, а может и не быть включено в память.

Устройства ввода/вывода, которые могут быть подключены к интерфейсу системы, могут включать такие устройства ввода, как, например, клавиатура, мышь, сканер, микрофон, камера, устройство бесконтактного действия и т.п. Кроме того, устройства ввода/вывода могут включать такие устройства вывода, как, например, принтер, дисплей и т.п. Наконец, устройства ввода/вывода могут дополнительно включать устройства, которые обеспечивают обмен данными как на вывод, так и на ввод, например модулятор/демодулятор (модем - для доступа к другому устройству, системе или другой сети), радиочастотный (РЧ) или иной приемопередатчик, телефонный интерфейс, мост (bridge), маршрутизатор (router) и т.п.

Когда вычислительное устройство находится в работе, процессор может быть настроен на исполнение хранящейся в памяти программы, на передачу данных из памяти и в память и, в общем, на операции управления вычислительного устройства согласно программе. Хранящаяся в памяти программа целиком или в какой-то части считывается процессором, если нужно, то буферируется и затем исполняется.

Согласно фиг.5 сенсорная головка 24A непосредственно измеряет оптическое пропускание аэрозольного облака сухого порошкового реагента, которое может быть непосредственно связано с объемной плотностью (концентрацией) через эмпирические или теоретические соотношения.

Аэрозольное облако сухого порошкового реагента поступает в измерительный объем 66 и проходит сквозь пучок света, который из волоконно-оптического кабеля 64 падает на зеркало 62 и отражается на сенсор 56. Когда аэрозольное облако сухого порошкового реагента проходит сквозь пучок света, общее оптическое пропускание уменьшается пропорционально концентрации в аэрозольном облаке. Зеркало является вогнутым и фокусирует свет обратно на волоконно-оптический кабель.

На фиг.6 схематически показаны пути типичных световых лучей. Отражениями от объектов за первым слоем загрязнений можно пренебречь в силу незначительной интенсивности отраженного света. Интенсивность излучения, приходящего на сенсор 56, - это сумма интенсивностей пучков, приходящих по путям 1, 1B и 2, а также интенсивности рассеянного, фонового света. Путь 1 - это путь некоторой доли света, отраженного от окна 58, которую принимает сенсор. Путь 1B возникает, если на окне 58 имеется слой загрязнений, при этом свет должен проходить окно 58 дважды.

По пути 2 свет должен дважды пройти через каждое окно 58, 60, каждый слой загрязнений и через измерительный объем 66, при этом свет должен отразиться от зеркала 62. В данных расчетах предполагается, что зеркало 62 отражает весь падающий на него свет. Оба окна 58, 60 имеют одинаковые свойства.

При отсутствии слоя загрязнений выходной сигнал сенсорной головки 24A может быть выражен следующим образом:

Перед испытанием можно произвести измерение выходного сигнала при нулевом светопропускании, т.е. установив световое пропускание τv измерительного объема равным 0 (темновой сигнал). Это можно сделать, закрыв зеркало 62 неотражающим материалом, так чтобы происходило измерение только света, отраженного от окна 58, и рассеянного света.

Выходной сигнал сравнения может быть получен, когда световое пропускание τv измерительного объема равно 1, т.е. при отсутствии аэрозольного облака в измерительном объеме. При этом свет имеет возможность отражаться от зеркала и уходить обратно в сторону источника. Подставляя в уравнение (1) величину выходного сигнала при нулевом световом пропускании, получим:

Подставляя уравнение (3) и уравнение (2) в уравнение (1), можно получить выражение для светового пропускания при двойном прохождении света через измерительный объем:

Здесь удобно ввести определение модифицированного выходного сигнала сенсорной головки 24A, вычитая из выходного сигнала его значение при нулевом световом пропускании, поскольку предполагается, что выходной сигнал при нулевом световом пропускании остается постоянным во время всего измерения.

Тогда уравнение (4) можно переписать следующим образом:

Теоретическое выражение для массовой концентрации

Зависимость между оптическим пропусканием и концентрацией частиц, рассеянных в виде облака, выражается следующим образом:

Решением уравнения (7) является закон Бугера-Ламберта-Бера (в данном случае в квадрате, т.к. рассматривается световое пропускание при двойном проходе луча), при этом, помимо концентрации, интенсивность света зависит только от расстояния.

Уравнение (8) можно решить относительно значения числовой концентрации, а если произвести умножение на массу одной частицы, то можно найти значение массовой концентрации в измерительном объеме.

Член, выражающий оптическое пропускание измерительного объема, фигурирует в квадрате, поскольку через измерительный объем 66 свет проходит дважды. Согласно теории Ми, когда размер частицы более чем в три раза превышает длину волны света, эффективная площадь рассеяния стремится к удвоенной площади сечения частицы. В рассматриваемом примере средний диаметр частицы превышает 3 мкм, а длина волны света равна 0,65 мкм. Поскольку интерес представляют площади поверхности и массы индивидуальных частиц, используется средний объемно-поверхностный диаметр (так называемый средний диаметр Саутера, Sauter Mean Diameter). Это диаметр частицы с тем же отношением площади поверхности к массе (объему), какое характерно для всего ансамбля частиц аэрозольного облака. Уравнение (9) сводится к функции среднего диаметра Саутера:

Уравнение (10) дает теоретическую зависимость массовой концентрации от оптического пропускания при известном диаметре частиц. Однако данное соотношение справедливо только для высоких значений оптического пропускания.

Поскольку измерителю массовой концентрации аэрозольных частиц придется измерять значения оптического пропускания, меньшие, нежели допустимые для уравнения (9), для установления эмпирической зависимости между оптическим пропусканием и пространственной массовой концентрацией используется ПКК.

Порошковая калибровочная колонка 22 (фиг.3A), обеспечивающая постоянный поток сухого порошкового реагента и инертного газа, была подвергнута экспериментальной проверке. ПКК обеспечивала полностью установившееся течение, так что аэрозольное облако сухого порошкового реагента оказывалось равномерно распределенным по сечению измерительной трубы 44. Затем полностью перемешанное аэрозольное облако сухого порошкового реагента проходило сенсорную головку 24A, где производилось измерение оптического пропускания. Путем изменения скорости истечения инертного газа и скорости подачи сухого порошкового реагента можно было провести испытание при разных массовых концентрациях.

Соотношение между оптическим пропусканием и пространственной массовой концентрацией, которое определено посредством ПКК, является индивидуальным для данной конструкции сенсорной головки 24A, данного состава сухого порошка и размеров частиц. Если какой-нибудь из указанных факторов изменится, то можно определить новое соотношение.

Ошибка измерения может быть определена исходя из разброса данных оптического пропускания в зависимости от пространственной массовой концентрации. Для сенсорной головки 24 фиг.4C такая ошибка составила ±16 г/м3. Указанная ошибка соответствует конкретно данной конструкции сенсорной головки 24, данному составу сухого порошкового реагента и данному размеру частиц.

Фиг.8 иллюстрирует пример работы ПКК 22, в котором измерительную систему 20 приводят в действие для определения эмпирической зависимости между массовой концентрацией и оптическим пропусканием заданного сухого порошкового реагента, такого как аэрозольное облако огнегасящего реагента (фиг.7).

На этапе 200 производят калибровку системы 40 подачи порошка на заданную скорость подачи сухого порошкового реагента. Затем систему 40 приводят в действие с заданной скоростью (г/с) подачи порошка (этап 202), в то время как газораспределительную систему 42 приводят в действие с заданной скоростью (м3/с) подачи инертного газа (этап 204) с целью получения смеси в виде аэрозольного облака. Затем предоставляют некоторое время для стабилизации аэрозольного облака (этап 206). Заданная скорость подачи сухого порошкового реагента может находиться в пределах, например, от менее 10 г/м3 до более 300 г/м3, что можно получить, изменяя скорость работы шнека и величину подачи. Заданная суммарная скорость подачи инертного газа может находиться в пределах, например, от ~0,5 м/с до ~3,5 м/с, при этом осевая скорость может примерно на 35% превышать значение суммарной скорости.

Затем в измерительную секцию 46 ПКК 22 вводят сенсорную головку 24A (этап 208). В течение заданного интервала времени производят накопление данных с сенсорной головки 24A (этап 210), после чего выводят сенсорную головку 24A (этап 212). Затем (этап 214) на сенсорной головке 24A измеряют сигнал, соответствующий нулевому оптическому пропусканию в ПКК 20. Это производят, перекрывая весь световой поток, поступающий в сенсорную головку 24A, например, при помощи черной резиновой заглушки. Этапы 202-214 затем многократно повторяют, чтобы получить точки данных для кривой, которая представляет эмпирическую зависимость между массовой концентрацией и оптическим пропусканием в квадрате для заданного порошкового реагента (этап 216, 218; фиг.7).

Согласно фиг.9, после того как будет определена эмпирическая зависимость (фиг.7) между массовой концентрацией и оптическим пропусканием для заданного порошкового реагента, одну или несколько сенсорных головок 24 можно разместить на арматуре 28 в защищаемой конструкции, например в гондоле двигателя (фиг.2).

На этапе 300 сенсорные головки 24 устанавливают на арматуре 28 в защищаемой конструкции. Для каждой сенсорной головки 24A производят измерение выходного сигнала, соответствующего нулевому оптическому пропусканию (этап 302). То есть определяют разность между сигналами нулевого пропускания в ПКК 20 и на арматуре 28 в защищаемой конструкции. Затем в зону арматуры 28, в защищаемую конструкцию подают аэрозольное облако огнегасящего реагента, и во время испытания посредством системы 26 управления производят запись данных с каждой сенсорной головки 24A (этап 304). Для каждой сенсорной головки 24A производят вычитание сигнала нулевого оптического пропускания (этап 306) с целью определения по окончании испытания исходных выходных данных (этап 308) и преобразования исходных выходных данных в данные оптического пропускания и их изменения во времени (этап 310). Сенсорная головка обладает сравнительно небольшими размерами, и ее можно размещать в удаленных отсеках для измерения оптического пропускания аэрозольного облака в зависимости от времени. Данные изменения оптического пропускания во времени затем (основываясь на эмпирической зависимости между массовой концентрацией и оптическим пропусканием для заданного сухого порошкового реагента, фиг.7) используют для определения изменения концентрации реагента во времени (этап 312).

Следует понимать, что термины относительного положения, такие как «передний», «задний», «верхний», «нижний», «выше», «ниже» и т.п., описывают расположение относительно нормального рабочего пространственного положения транспортного средства, и их не следует рассматривать как ограничительные в иных отношениях.

Следует понимать, что подобные друг другу позиционные номера, использованные в нескольких чертежах, везде обозначают соответствующие или аналогичные элементы. Следует также понимать, что хотя в представленных на чертежах вариантах осуществления раскрываются определенные конструкции элементов, положительный эффект будут давать и другие вытекающие из них конструкции.

Несмотря на то что в описании приведена, на чертежах представлена и в формуле изобретения изложена определенная очередность следования этапов, необходимо понимать, что выполнение этапов можно осуществлять в любом порядке -этапы можно разделять или объединять, если не оговорено иное, и, пока, согласно описанию изобретения, это будет давать положительный эффект.

Вышеприведенное описание носит характер примера и не устанавливает ограничений. В описании раскрыты различные варианты осуществления изобретения, однако для специалистов в данной области должно быть понятно, что в форму и детали осуществления изобретения могут быть с учетом описания внесены изменения, не выходящие за границы идеи и объема изобретения. Поэтому следует понимать, что в границах, которые установлены пунктами прилагаемой формулы изобретения, изобретение может быть осуществлено иначе, чем это конкретно описано. По этой причине для определения истинного объема изобретения требуется изучение прилагаемой формулы.

1. Калибровочная система для сенсорной головки для сухого порошкового реагента, содержащая:
порошковую калибровочную колонку;
сенсорную систему, которая включает в себя, по меньшей мере, одну сенсорную головку, по меньшей мере, частично расположенную внутри порошковой калибровочной колонки; и
систему управления, связанную с сенсорной системой.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что порошковая калибровочная колонка содержит измерительную трубу, измерительную секцию, сообщающуюся с измерительной трубой, и короб сбора порошка, сообщающийся с измерительной трубой.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что измерительная труба и короб сбора порошка расположены на одной оси.

4. Система по п.2, отличающаяся тем, что измерительная труба имеет цилиндрическое сечение с заданным диаметром, при этом длина измерительной трубы равна, по меньшей мере, двадцати ее диаметрам.

5. Система по п.2, отличающаяся тем, что дополнительно содержит систему подачи порошка и систему распределения инертного газа, при этом система подачи порошка выполнена с возможностью введения сухого порошкового реагента в измерительную трубу со стороны, противоположной коробу сбора порошка, с заданной скоростью подачи, а система распределения инертного газа выполнена с возможностью введения инертного газа с заданной скоростью в измерительную трубу со стороны, противоположной коробу сбора порошка.

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что введение сухого порошкового реагента и инертного газа в измерительную трубу осуществляется, по существу, вдоль продольной оси измерительной трубы.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что введение инертного газа производится в сухой порошковый реагент.

8. Система по п.6, отличающаяся тем, что введение сухого порошкового реагента производится в струю указанного инертного газа с целью разбиения агломератов сухого порошкового реагента на отдельные частицы для формирования аэрозольного облака.

9. Система по п.5, отличающаяся тем, что в системе подачи порошка предусмотрен шнек.

10. Система по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна сенсорная головка расположена внутри измерительной секции порошковой калибровочной колонки.

11. Система по п.10, отличающаяся тем, что измерительная секция расположена непосредственно перед коробом сбора порошка.

12. Система по п.11, отличающаяся тем, что короб сбора порошка по сравнению с измерительной трубой имеет сравнительно большой объем с целью предотвращения заброса сухого порошкового реагента обратно в измерительную секцию.

13. Система по п.9, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна сенсорная головка выполнена с возможностью прямого измерения оптического пропускания внутри измерительной секции и передачи данных измерения в систему управления.

14. Порошковая калибровочная колонка, содержащая:
измерительную трубу;
измерительную секцию, сообщающуюся с измерительной трубой;
короб сбора порошка, сообщающийся с измерительной трубой;
систему подачи порошка, выполненную с возможностью введения сухого порошкового реагента в измерительную трубу со стороны, противоположной коробу сбора порошка, с заданной скоростью подачи; и
систему распределения инертного газа, выполненную с возможностью введения инертного газа с заданной скоростью в измерительную трубу со стороны, противоположной коробу сбора порошка.

15. Порошковая калибровочная колонка по п.14, отличающаяся тем, что содержит систему подачи порошка и систему распределения инертного газа, при этом система подачи порошка выполнена с возможностью введения сухого порошкового реагента в измерительную трубу со стороны, противоположной коробу сбора порошка, с заданной скоростью подачи, а система распределения инертного газа выполнена с возможностью введения инертного газа с заданной скоростью в измерительную трубу, со стороны, противоположной коробу сбора порошка.

16. Порошковая калибровочная колонка по п.15, отличающаяся тем, что введение сухого порошкового реагента и инертного газа в измерительную трубу осуществляется, по существу, вдоль продольной оси измерительной трубы.

17. Порошковая калибровочная колонка по п.16, отличающаяся тем, что введение сухого порошкового реагента производится в струю инертного газа с целью разбиения агломератов сухого порошкового реагента на отдельные частицы для формирования аэрозольного облака.

18. Порошковая калибровочная колонка по п.17, отличающаяся тем, что в системе подачи порошка предусмотрен шнек.

19. Порошковая калибровочная колонка по п.14, отличающаяся тем, что короб сбора порошка по сравнению с измерительной трубой имеет сравнительно большой объем с целью предотвращения заброса сухого порошкового реагента обратно в измерительную секцию.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для метрологической аттестации и периодической поверки устройств фотометрического анализа жидких сред.

Изобретение относится к области физико-химических методов анализа растворов, суспензий и эмульсий нерастворимых и малорастворимых органических соединений. .

Изобретение относится к технической физике и может найти применение в текстильной промышленности, например для определения коэффициента диффузии красителя. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения дальности видимости на взлетно-посадочной полосе аэродромов, дымности отработавших газов, качества оптических материалов и жидких сред.

Изобретение относится к аналитической химии и позволяет определять содержание йодид-ионов в различных объектах, например в водах (питьевых, поверхностных, артезианских, расфасованных минеральных и др.), в пищевых продуктах, продовольственном сырье и т.д.

Изобретение относится к области измерения оптических характеристик рассеивающих сред и может найти применение в промышленности и медицине, в процедурах контроля качества транспортируемых жидкостей и газов путем измерения их оптических характеристик, а именно - путем измерения коэффициентов рассеяния и поглощения транспортируемого вещества.

Изобретение относится к определению компонентного состава нефтей с использованием фотоколориметрического метода в видимой части спектра и может быть использовано при комплексном анализе нефтей и нефтепродуктов.

Фотометр // 2371703
Изобретение относится к области измерения оптических характеристик рассеивающих, например биологических, сред. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля качества воды, измерения концентрации эмульсий и суспензий. .

Изобретение относится к анализирующей аппаратуре и может быть использовано для анализа множества различных образцов

Изобретение относится к способу измерения содержания газов в атмосферном воздухе с использованием спектров рассеянного солнечного излучения

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах товарного учета нефтепродуктов. Система для контроля параметров жидкости в цистерне содержит корпус 1, выполненный в виде поплавка, полуутопленного за счет груза 2, расположенного в его нижней части. В верхней части поплавка 1 закреплен основной световод 3, вход которого совмещен с источником света 4, а выход через многопроходную кювету 5 - с интегральной многоэлементной фотоприемной матрицей 6. В нижней части поплавка 1 расположен дополнительный волоконно-оптический световод 7, вход которого совмещен с источником света 4, а выход - с интегральной многоэлементной фотоприемной матрицей 6 выше поверхности контролируемой жидкости 8, причем на участке дополнительного световода 7, погруженного в жидкость, сформирован изгиб 9. Выход матрицы 6 соединен через спектральный фильтр 10 с блоком первичной обработки информации 11, который содержит блок выделения и усиления видеосигнала 12. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей при одновременном упрощении системы и повышении ее надежности. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к текстильной области, а именно к способу подачи волокон на ленточную машину и устройству контроля линейной плотности чесальной ленты, необходимому для реализации данного способа. Способ сортировки ленты для подачи на ленточную машину, при кардной системе прядения, включает сложение нескольких лент, контроль линейной плотности и вытяжку с дальнейшим переходом ленты по технологической линии. Согласно изобретению на стадии транспортировки чесальной ленты от чесальной машины к ленточной осуществляют отбор партий лент по сформированной из сигналов с датчика чесальной машины базе данных, характеризующей среднюю линейную плотность ленты в каждом тазу, с постоянным сопоставлением значения требуемой линейной плотности ленты на ленточной машине и суммарной плотности лент, необходимых для ее выработки. Датчик линейной плотности чесальной ленты включает расположенные напротив друг друга, перпендикулярно направлению движения ленты в канале, излучатель и приемник оптического сигнала, выходы которых подключены к вычислительному блоку. Согласно изобретению канал для ленты в корпусе датчика имеет переменный диаметр, который на входе ленты выполнен более широким, с расположенным вокруг него вычислительным блоком и на выходе сужающимся, с расположенным в нем измерительным блоком, состоящим из излучателя и приемника, каждый из которых снабжен термочувствительными элементами. Техническим результатом является повышение точности постоянного контроля линейной плотности ленты на чесальной машине, повышение качества ленты, вырабатываемой на ленточной машине.2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области измерения оптических характеристик материалов, определяющих световые потери в них, связанные как с поглощением, так и рассеянием. Способ состоит в том, что измерения коэффициента пропускания света производят для двух образцов с различной толщиной, изготовленных из одного и того же исследуемого материала. Измеренные значения коэффициентов пропускания, данные о толщинах и диаметрах образцов, значение показателя преломления и определенная экспериментально индикатриса рассеяния (зависимость интенсивности рассеяния от угла рассеяния) используются для расчета вероятностей поглощения и рассеяния фотонов на единицу пути с помощью математического моделирования. При моделировании для обоих образцов находятся зависимости вероятностей рассеяния фотонов от вероятностей поглощения, которые дают измеренные экспериментально коэффициенты пропускания. Поскольку оба образца с разными толщинами вдоль луча изготовлены из одного и того же материала, обе модельные зависимости должны пересекаться в точке, в которой обе вероятности не равны нулю, а значения вероятностей в этой точке должны являться истинными вероятностями поглощения и рассеяния фотонов на единицу пути в исследуемом материале, одинаковыми для обоих образцов. Изобретение позволяет с максимально возможной точностью определять вероятности поглощения и рассеяния фотонов, что позволяет правильно производить классификацию и сертификацию партий материалов, а также подбор материала с необходимыми поглощающими и рассеивающими свойствами с целью повышения воспроизводимости характеристик соответствующих оптических, оптоэлектронных и лазерных устройств. 9 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в промышленности для определения общей концентрации для управления вентиляционным оборудованием предприятия по пылевому фактору. Оптический пылемер содержит измерительный и опорный каналы с двумя защитными окнами, при этом опорный канал заполнен очищенной от пыли газовой смесью, по своему составу аналогичной отходящим газам конкретного предприятия, устройство контроля запыленности смотровых окон, оптически связанное с первым смотровым окном в измерительном канале, выход которого является входом для устройства управления, выход которого подключен к устройству обдува защитных окон. Пылемер содержит также устройство контроля температуры, выход которого подключен к микроконтроллеру, устройство подогрева смотровых окон и по два источника излучений в измерительном и опорном каналах, работающих на длинах волн в области максимального и минимального поглощения пыли и управляемых микроконтроллером, излучения которых последовательно при помощи разделительных призм и зеркал направляются через измерительный и опорный каналы на вход широкополосного фотоприемника. Изобретение обеспечивает повышение точности непрерывного измерения концентрации. 1 ил.
Наверх